Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвях резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут возникать замыкания между тремя фазами — трехфазные короткие замыкания, между двумя фазами — двухфазное короткое замыкание и чаще всего возникают однофазные короткие замыкания. Самое худшее — трехфазное. Причинами коротких замыканий могут быть механические повреждения изоляции, падение опор воздушных линий, старение изоляции, увлажнение изоляции и др.

Последствиями короткого замыкания являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте короткого замыкания, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Прохождение больших токов вызывает повышенный нагрев токоведущих частей и изоляции, что может привести к пожару.

Для уменьшения последствий от коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени.

Расчет токов короткого замыкания позволяет определить:

• 1. Ударный ток короткого замыкания;
• 2. Установившийся ток короткого замыкания (термический ток);
• 3. Время переходного процесса.

Эти характеристики получаются при расчете трехфазного короткого замыкания.

Определим ток короткого замыкания в точках К1 и К2, рис. 2.

1. Выбираем базисные единицы. За базисное напряжение выбираем то, на котором произошло короткое замыкание (напряжение трансформатора) Uб = 0,4 кВт. За базисную мощность можно принять полную мощность трансформатора, находящегося перед точкой короткого замыкания.

Определяем базисный ток по формуле:

А.

2. Составляем расчетную схему (рис. 2), на которой указываем все элементы, участвующие в формировании тока короткого замыкания. Напротив каждого элемента записываются паспортные и технические характеристики.

• 3. Составляем схему замещения (рис.3), в которой вместо элементов системы электроснабжения указываются активные и реактивные сопротивления в относительных единицах.
• 4. Определим сопротивление элементов в базисных единицах.

Линия электропередач (Кл1):

0,062*1,5*.

0,09*1,5*.

Трансформатор Т:

Кабельная линия до щитовой:

0,326*0,09*.

0,0602*0,09*.

Кабельная линия от щитовой до РП1:

0,167*0,030*.

0,0596*0,030*.

Кабельная линия от РП1 до РП 1.1.:

7,74*0,070*.

0,095*0,070*.

Определим суммарное сопротивление до точки К1:

Ток в точке К1:

Определим ударный ток в точке К1:

Ударный ток в точке К1:

А Определим суммарное сопротивление до точки К2:

Ток в точке К2:

Определим ударный ток в точке К2:

Ударный ток в точке К2:

А.